CN201837136U - 带经济器的低温空气源热泵系统 - Google Patents
带经济器的低温空气源热泵系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201837136U CN201837136U CN2010202616481U CN201020261648U CN201837136U CN 201837136 U CN201837136 U CN 201837136U CN 2010202616481 U CN2010202616481 U CN 2010202616481U CN 201020261648 U CN201020261648 U CN 201020261648U CN 201837136 U CN201837136 U CN 201837136U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- economizer
- condenser
- loop
- heat pump
- expansion valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 39
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 23
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 20
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 206010049244 Ankyloglossia congenital Diseases 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种带经济器的低温空气源热泵系统，主要由涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及经济器组成，涡旋压缩机设有吸气口、补气口及出气口，吸气口、补气口，出气口分别与蒸发器、经济器、冷凝器相连，经济器设置主回路进出口和补气回路进出口，主回路进口与冷凝器相连，主回路出口与热力膨胀阀B、蒸发器相连，补气回路进口与冷凝器、热力膨胀阀A相连，补气回路出口与涡旋压缩机的补气口相连，其主要特征是：冷凝器出来的制冷剂循环分为主回路循环和补气回路循环，且涡旋压缩机带有补气口。本实用新型通过对补气回路循环的投停，热泵系统既能在常温工况下高效正常运行，又能在低温工况下安全可靠运行。
Description
所属技术领域
本实用新型属于热泵技术领域，涉及一种空气源热泵系统，尤其是一种带经济器的低温空气源热泵系统。
背景技术
热泵空调机组尤其是空气源热泵空调机组在我国长江中下游地区得到了广泛应用，这些地区冬季室外温度一般不低于零下5℃，室内需热量不大，夏季气温较高，一般有制冷的要求，当采用空气源热泵系统时，使用方便、能量利用效率高、对使用地区不产生什么污染。在我国北方寒冷地区，长期依靠燃煤、燃油采暖，严重的空气污染对环境带来了巨大压力，探索一种洁净、节能的取暖方式已成为当务之急。
然而，空气源热泵系统如果不作任何改进就加以推广到北方寒冷地区，因冬季采暖季节随着环境温度的降低，其制热系数受蒸汽压缩循环特性的限制，会迅速衰减，系统的制热量随着外温的下降而迅速下降，而需热量却随着外温的下降而迅速上升，当外界温度很低时，系统的制热量将小到无法满足这些地区的冬季采暖需求。长期以来，国内的工程设计，除了增设辅助热源(燃油、燃气锅炉房)外，一直依靠加装辅助电加热器来解决低温环境下制热量不足的问题。如果能够开发出一种空气源热泵既能保证在其冬季最大运行时段所对应的效率最高，同时当室外温度较低时，仍能安全、经济运行，这样就可以省去辅助热源，无论从初投资还是实际运行费用来看都是用户最希望看到的。
发明内容
本实用新型的目的是针对常规空气源热泵系统用于我国北方寒冷地区，需加装辅助电加热器解决低温环境下所存在的制热量不足的问题，而提供一种带经济器的低温空气源热泵系统。
本实用新型的技术解决方案是：一种带经济器的低温空气源热泵系统，主要由涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及经济器组成，涡旋压缩机设有吸气口、补气口及出气口，吸气口、补气口，出气口分别与蒸发器、经济器、冷凝器相连，经济器设置主回路进出口和补气回路进出口，主回路进口与冷凝器相连，主回路出口与热力膨胀阀B、蒸发器相连，补气回路进口与冷凝器、热力膨胀阀A相连，补气回路出口与涡旋压缩机的补气口相连，其主要特征是：冷凝器出来的制冷剂循环分为主回路循环和补气回路循环，且涡旋压缩机带有补气口。
本实用新型技术解决方案中所述的制冷剂循环，可分为主回路循环和补气回路循环，如果切断补气回路循环上的热力膨胀阀A，则该机组按照普通热泵系统工作，和常规的单级压缩热泵系统没有区别；考虑到系统在低温环境下运行时，涡旋压缩机由于压缩比增大，必然会产生很高的排气温度，为此，系统采取了补气回路，即补气回路循环的措施：在低温工况运行时，投用补气回路循环，在涡旋压缩机的压缩空腔中直接喷入从冷凝器来的液体制冷剂，解决空气源热泵的低温工况运行可行性问题，此时，如果开启补气回路上的热力膨胀阀A，该回路投入运行，那么该机组按照带经济器的系统来进行工作。
本实用新型技术解决方案中所述的制冷剂主回路循环，其主回路为制冷回路，系普通热泵制冷剂循环，冷凝器出来的制冷剂在经济器内换热后过冷，经热力膨胀阀B进入蒸发器，最后被涡旋压缩机吸气口吸入。
本实用新型技术解决方案中所述的制冷剂补气回路循环，系制冷剂中冷凝器出来后经热力膨胀阀A进入经济器，冷却主回路的制冷剂后变为气态，最后被涡旋压缩机的补气口喷入压缩腔。
本实用新型技术解决方案中所述的涡旋压缩机，其补气口的开设，可与涡旋压缩机制造公司的设计人员共同研究，通过对带经济器的涡旋热泵系统进行分析，建立带经济器热泵系统用涡旋压缩机的数学模型，并根据这一模型的仿真结果分析补气口位置对经济器系统性能的影响和补气口大小的确定方法，并给出补气口起始的角度和补气口面积的计算式。仿真结果表明：对于实际涡旋压缩机，为了保证热泵系统在冬季低温工况下的制热性能以及夏季高温工况下的制冷性能最佳，并防止泄露，最佳开设角度可在靠近吸气腔刚刚闭合处的角度附近；设计压缩机补气口时，应考虑经济器热泵的使用环境，同时兼顾涡旋压缩机的结构特点以及加工方法等因素的限制，故应选取尽可能大的补气口，并开成圆孔。
本实用新型技术解决方案中所述的涡旋压缩机，其压缩过程可分三个阶段：一是补气前的内压缩。来自蒸发器的制冷剂蒸汽进入入压缩机压缩腔后，内压缩过程开始，随着动涡盘的旋转，封闭的压缩腔达到补气口位置，制冷剂蒸汽被压缩到一级内压缩过程结束的状态；二是中间补气过程。来自经济器的制冷剂蒸汽通过补气口进入涡旋压缩机压缩腔，与腔内已处于一级内压缩结束状态的原有气体进行混合，而后边补气、边混合、边压缩，直至工作腔与补气口脱离，这时压缩腔内混合制冷剂蒸汽变为二级内压缩结束状态，补气过程结束；三是补气后的内压缩。涡旋压缩机工作腔与补气口脱离后，工作腔内的制冷剂蒸汽依靠基元容积的减少继续压缩，直至与排气腔相连通，而后通过出气口进入冷凝器。
本实用新型的有益效果是：带经济器的空气源热泵系统设置了补气回路循环，气态制冷剂由涡旋压缩机的补气口喷入压缩腔，可降低排气比焓，从而可降低涡旋压缩机的排气温度，同时能把单级压缩变为准二级压缩，这样可避免机组应用于低温工况下由于压缩比增大而使系统不能正常工作的问题；制冷剂的喷射可增加涡旋压缩机的排气量，从而提高热泵系统总的制热量；补气回路循环中的高压液体在经济器内蒸发，使得主回路循环的高压液体进一步过冷，从而单位制冷量增加，且流经蒸发器的制冷剂质量不变，所以该系统应用于夏季制冷时，总制冷量将增加。当然，由于制冷剂的喷射，涡旋压缩机补气后的制冷剂量增大，这使涡旋压缩机总的功耗有所增加，不过增长率要小于制热量和制冷量的增加，故系统制热和制冷性能系数将增加。因此，补气回路的制冷剂喷射除了可提高涡旋热泵系统的变工况低温制热性能外，对于变工况高温制冷同样适用。总之，本实用新型通过对补气回路循环的投停，热泵系统既能在常温工况下高效正常运行，又能在低温工况下安全可靠运行。
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型热泵系统流程示意图。
图中：1、涡旋压缩机吸气管线；2、补气前制冷剂蒸汽一级内压缩结束；2′、补入的制冷剂蒸汽与主回路制冷剂蒸汽混合结束；3、混合制冷剂二级内压缩结束后进入冷凝器的管线；4、冷凝器出口制冷剂管线；4′、热力膨胀阀A至经济器进口的制冷剂管线；5、经济器主回路热力膨胀阀B的进口管线；5′、经济器补气回路热力膨胀阀A的出口管线；6、涡旋压缩机补气进口管线；7、蒸发器；8、涡旋压缩机；9、冷凝器；10、热力膨胀阀A；11、经济器；12、热力膨胀阀B；13、吸气口；14、补气口；15、出气口。
具体实施方式
本实用新型实施例如图1所示。
系统主要由涡旋压缩机(8)、冷凝器(9)、蒸发器(7)、热力膨胀阀A(10)、热力膨胀阀B(12)以及经济器(11)组成，涡旋压缩机(8)设有吸气口(13)、补气口(14)和吸气口(13)，吸气口(13)由涡旋压缩机吸气管线(1)与蒸发器(7)相连，补气口(14)与经济器(11)相连，出气口(15)由混合制冷剂二级内压缩结束后进入冷凝器的管线(3)与冷凝器(9)相连，经济器(11)设置主回路进出口或补气回路进出口，主回路进口与冷凝器(9)相连，主回路出口与热力膨胀阀B(12)、蒸发器(7)相连，补气回路进口与热力膨胀阀A(10)相连，补气回路出口通过涡旋压缩机补气进口管线(6)与涡旋压缩机补气口(14)相连，其主要特征是：冷凝器(9)出来的制冷剂循环分为主回路循环和补气回路循环，且涡旋压缩机(8)带有补气口(14)。
本实用新型可分为主回路循环和补气回路循环，主回路循环系普通热泵制冷剂循环，从冷凝器(9)出来的制冷剂在经济器(11)内换热后过冷，经热力膨胀阀B(12)进入蒸发器(7)，最后被涡旋压缩机(8)吸气口(13)吸入。补气回路循环系带经济器的热泵制冷剂循环，从冷凝器(9)出来的制冷剂经热力膨胀阀A(10)后进入经济器(11)，冷却主回路的制冷剂后变为气态，最后由涡旋压缩机(8)的补气口(13)喷入压缩腔。如果切断补气回路循环上的热力膨胀阀A(10)，则该机组按照普通热泵系统工作，和常规的单级压缩热泵系统没有区别；如果补气回路上的热力膨胀阀A(10)打开，该回路投入运行，那么该机组按照带经济器(11)的系统来进行工作。
Claims (3)
1.一种带经济器的低温空气源热泵系统，主要由涡旋压缩机(8)、冷凝器(9)、蒸发器(7)、热力膨胀阀A(10)、热力膨胀阀B(12)以及经济器(11)组成，涡旋压缩机(8)设有吸气口(13)和补气口(14)，吸气口(13)与蒸发器(7)相连，补气口(14)与经济器(11)相连，出气口(15)与冷凝器(9)相连，经济器(11)设置主回路进出口或补气回路进出口，主回路进口与冷凝器(9)相连，主回路出口与热力膨胀阀B(12)、蒸发器(7)相连，补气回路进口与冷凝器(9)、热力膨胀阀A(10)相连，补气回路出口与涡旋压缩机(8)的补气口(14)相连，其主要特征是：冷凝器(9)出来的制冷剂循环分为主回路循环和补气回路循环，且涡旋压缩机(8)带有补气口(14)。
2.根据权利要求1所述的一种带经济器的低温空气源热泵系统，其特征在于：所述的制冷剂主回路循环，系冷凝器(9)出来的制冷剂在经济器(11)内换热后过冷，经热力膨胀阀B(12)进入蒸发器(7)，最后被涡旋压缩机(8)的吸气口(13)吸入。
3.根据权利要求1所述的一种带经济器的低温空气源热泵系统，其特征在于：所述的制冷剂补气回路循环，系从冷凝器(9)出来的制冷剂经热力膨胀阀A(10)后进入经济器(11)，冷却主回路的制冷剂后变为气态，最后被涡旋压缩机(8)的补气口(13)喷入压缩腔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202616481U CN201837136U (zh) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 带经济器的低温空气源热泵系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202616481U CN201837136U (zh) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 带经济器的低温空气源热泵系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201837136U true CN201837136U (zh) | 2011-05-18 |
Family
ID=44007246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010202616481U Expired - Fee Related CN201837136U (zh) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 带经济器的低温空气源热泵系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201837136U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109579358A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 山东省科学院能源研究所 | 一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统 |
| CN109737641A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 西安交通大学 | 一种采用非共沸混合物带过冷器的喷气增焓热泵循环系统 |
| CN110779240A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-11 | 开平市高美空调设备有限公司 | 空气源热泵 |
| CN111288691A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-16 | 广东美的暖通设备有限公司 | 热泵系统、热泵系统的控制方法和可读存储介质 |
| CN117073098A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-11-17 | 无锡冠亚恒温制冷技术有限公司 | 一种宽温制冷加热精准控温双路并联装置及其使用方法 |
| CN119085165A (zh) * | 2023-06-05 | 2024-12-06 | 海信空调有限公司 | 空气源热泵机组 |
| CN119468550A (zh) * | 2023-12-13 | 2025-02-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 换热回路和蓄热系统 |
-
2010
- 2010-07-15 CN CN2010202616481U patent/CN201837136U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109737641A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 西安交通大学 | 一种采用非共沸混合物带过冷器的喷气增焓热泵循环系统 |
| CN109737641B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-05-19 | 西安交通大学 | 一种采用非共沸混合物带过冷器的喷气增焓热泵循环系统 |
| CN109579358A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 山东省科学院能源研究所 | 一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统 |
| CN109579358B (zh) * | 2019-01-04 | 2024-04-26 | 山东省科学院能源研究所 | 一种带有半导体低温补偿经济器的热泵系统 |
| CN110779240A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-11 | 开平市高美空调设备有限公司 | 空气源热泵 |
| CN111288691A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-16 | 广东美的暖通设备有限公司 | 热泵系统、热泵系统的控制方法和可读存储介质 |
| CN119085165A (zh) * | 2023-06-05 | 2024-12-06 | 海信空调有限公司 | 空气源热泵机组 |
| CN117073098A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-11-17 | 无锡冠亚恒温制冷技术有限公司 | 一种宽温制冷加热精准控温双路并联装置及其使用方法 |
| CN117073098B (zh) * | 2023-09-14 | 2024-07-30 | 无锡冠亚恒温制冷技术有限公司 | 一种宽温制冷加热精准控温双路并联装置及其使用方法 |
| CN119468550A (zh) * | 2023-12-13 | 2025-02-18 | 广东美的制冷设备有限公司 | 换热回路和蓄热系统 |
| CN119468550B (zh) * | 2023-12-13 | 2025-07-29 | 广东美的制冷设备有限公司 | 换热回路和蓄热系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201837135U (zh) | 涡旋压缩机闪发器热泵系统 | |
| CN201837136U (zh) | 带经济器的低温空气源热泵系统 | |
| CN201476406U (zh) | 低温准双级空气源热泵装置 | |
| CN201837145U (zh) | 带经济器的二级压缩热泵系统 | |
| CN204063300U (zh) | 一种土壤复合型变制冷剂流量空调装置 | |
| CN203010777U (zh) | 一种双制冷循环节能空调机组 | |
| CN102494442A (zh) | 一种直接膨胀式矿井回风源热泵系统及其运行方法 | |
| CN105466067A (zh) | 一种低温型智能三联供热泵机组 | |
| CN201740300U (zh) | 带中间冷却器的二级压缩热泵系统 | |
| CN203501524U (zh) | 双机复叠式低温空气源热泵机组 | |
| CN102563947B (zh) | 一种热管热泵组合型制冷装置 | |
| CN102589183B (zh) | 一种热管热泵组合型制冷装置 | |
| CN102679621A (zh) | 一种太阳能驱动冷热电联产系统 | |
| CN203572022U (zh) | 一种空气能热泵 | |
| CN103557633B (zh) | 一种空气源低温三联供热泵热水机组及其实现方法 | |
| CN202182591U (zh) | 带排气控制的超低温空气源热泵 | |
| CN201138025Y (zh) | 一种带水泵的节能循环型空调热水开水多用机 | |
| CN210320722U (zh) | R410a制冷剂的制冷热泵装置 | |
| CN202361697U (zh) | 一种直接膨胀式矿井回风源热泵系统 | |
| CN110779240A (zh) | 空气源热泵 | |
| CN203848548U (zh) | 空气源热泵多用机组 | |
| CN202109702U (zh) | 火力发电厂水源热泵系统 | |
| CN204084685U (zh) | 带自然供冷功能的土壤源热泵系统 | |
| CN200972282Y (zh) | 二级压缩空气热泵热水机组 | |
| CN2926935Y (zh) | 低温热泵空调系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110518 Termination date: 20140715 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |